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猕猴桃采后易患软腐病，现有检测方法欠佳。研究人员利用 HS-SPME/GC-MS 测定受三种真菌（B. dothidea、Diaporthe spp.、A. alternata）污染的猕猴桃挥发性有机化合物（VOCs），筛选出潜在生物标志物，为早期精准预警提供可能。
猕猴桃，这种营养丰富、口感宜人的水果，在全球范围内都备受喜爱。中国作为猕猴桃的生产大国，2023 年的产量超过 236 万吨，其中商业价值较高的中华猕猴桃（Actinidia chinensis）和美味猕猴桃（Actinidia deliciosa）占据了主要份额。然而，猕猴桃是典型的呼吸跃变型果实，在采后储存过程中，它就像一个脆弱的 “小可怜”，极易受到致病真菌的侵袭，从而引发果实腐烂变质。这不仅给果农和相关产业带来了巨大的经济损失，还限制了猕猴桃产业的进一步发展。
在众多的真菌病害中，软腐病已经成为采后猕猴桃储存期间最为严重的病害之一。引起猕猴桃软腐病的主要病原菌有葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea，简称 B. dothidea）、间座壳属（Diaporthe spp.）和链格孢菌（Alternaria alternata，简称 A. alternata）。这些病原菌十分 “狡猾”，在感染初期，仅通过果实的外观很难判断是否染病。尽管人们尝试了许多方法来控制软腐病，比如使用生物防治剂（如拮抗酵母、细菌）以及天然化合物（如壳聚糖、茉莉酸甲酯、绿原酸），但这些方法在实际应用中的效果仍有待提高。因此，探索有效的监测和预警方法迫在眉睫。
在这样的背景下，国内研究人员开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Food Research International》上。研究人员将目标聚焦在真菌生长和代谢过程中产生的挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）上。这些具有特殊气味的 VOCs，就像是果实腐烂的 “信号兵”，有可能成为预测果实腐败的关键指标。研究人员使用了顶空固相微萃取 / 气相色谱 - 质谱联用仪（Headspace-solid Phase Micro Extraction/Gas Chromatography-Mass Spectrometry，HS-SPME/GC-MS），这一先进的技术能够实现对复杂挥发性化合物的精确识别和定量分析。
研究人员选用了当地种植的 “翠香” 猕猴桃，这一品种属于美味猕猴桃。同时，他们获取了 B. dothidea 菌株（从当地典型软腐猕猴桃中分离并保存）、Diaporthe spp. 菌株和 A. alternata 菌株（由郑晓东教授慷慨提供）。在实验过程中，研究人员将这三种真菌分别接种到猕猴桃上，随后连续 7 天每天采集相应的组织样本。
在观察感染过程时，研究人员发现，接种后的前 3 天，并未出现典型的症状斑点，直到第 4 天，症状斑点才开始显现（p > 0.05），之后逐渐扩大。在利用 HS-SPME/GC-MS 测定 VOCs 时，研究人员发现，在 7 天的储存期内，未受污染的猕猴桃中检测到共 61 种 VOCs，而受三种真菌感染的猕猴桃分别检测到 96、95 和 96 种 VOCs。在腐烂过程中，醛类物质的含量比例显著下降，在感染初期的前 3 天，醛类物质含量约为 90%，到第 7 天，在三种受真菌感染的猕猴桃中，这一比例分别降至 31.77%、0.92%、26.07%。与之相反，醇类物质的含量增加，在第 7 天分别占到 27.31%、66.47% 和 37.25%。此外，感染 B. dothidea 和 A. alternata 的猕猴桃中酯类物质含量增加，感染 Diaporthe spp. 的猕猴桃中烯烃含量增加。
通过多种化学计量分析和变量降维技术，研究人员进一步筛选潜在的挥发性生物标志物。最终，在整个猕猴桃处理组的空气中，筛选并鉴定出了 15 种潜在的挥发性生物标志物，如苯乙醇、4 - 蒈烯、乙醇等。
这项研究意义重大。它为实现通过挥发性生物标志物对猕猴桃软腐病污染进行早期靶向识别和精准预警提供了可能，这对于猕猴桃商业产业的持续健康发展至关重要。它就像是为猕猴桃产业装上了一个 “早期预警雷达”，能够让人们提前发现软腐病的威胁，从而采取相应的措施，减少经济损失。同时，该研究成果也为其他水果采后病害的监测和预警提供了参考和借鉴。
研究人员在开展研究时，主要用到了以下关键技术方法：首先是接种实验，将 B. dothidea、Diaporthe spp.、A. alternata 三种真菌分别接种到 “翠香” 猕猴桃上；其次，利用 HS-SPME/GC-MS 技术测定猕猴桃在不同储存时间下的 VOCs；最后，通过多种化学计量分析和变量降维技术筛选潜在的挥发性生物标志物。
研究结果表明：通过对感染过程的观察，明确了三种真菌接种后猕猴桃发病的时间进程；利用 HS-SPME/GC-MS 技术，清晰地呈现了未受污染和受真菌感染的猕猴桃在储存期间 VOCs 种类和含量的变化；经过一系列分析筛选，成功确定了 15 种潜在的挥发性生物标志物。
研究结论和讨论部分再次强调了基于挥发性生物标志物监测和预警猕猴桃软腐病发生的可行性。HS-SPME/GC-MS 技术在测定软腐猕猴桃的 VOCs 方面表现出色，筛选出的潜在挥发性生物标志物为后续开发针对猕猴桃软腐病的监测和预警技术奠定了坚实基础。这一研究成果将推动猕猴桃采后病害防治领域的发展，为保障猕猴桃产业的经济效益和可持续发展提供有力支持 。
